客车发动机舱的热管理系统CFD分析.pdf

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1、第31卷第1期2014年2月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．3lNo．1Feb．2014【模拟计算】客车发动机舱的热管理系统CFD分析费洪庆，田杰安，雷舒蓉，陈永哲。闰伟(山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061)摘要：本文利用Fluent软件对某款的客车热管理系统进行了设计优化，经过分析得出该车低速工况下发动机舱内出现回流现象。在风扇卷吸气流的过程中，被中冷器、水散热器加热的气流有较大一部分经发动机舱室下部回流至客车侧面通风格栅，这样不利于客车发动机舱内的散热，尤其是对客车在低速、大扭矩工况下的运行影响较大。通过计算验证产生的回流

2、大部分不是因发动机加热气流引起的，而是由于风扇卷吸气流引起的。经过结构优化后，回流现象得到了很大的改善，满足了客车的热管理系统的设计需求。关键词：热管理系统；发动机舱；Fluent；回流；客车中图分类号：U270．3文献标志码：A文章编号：1673—6397(2014)01—0025—04CFDAnalysisonHeatManagementSystemforCoachEngineCabinFEIHong—qing，TIANJie—an，LEIShu—rong，CHENYong—zhe，YanWei(SchoolofEnergyandPowerEngineerin

3、g，ShandongUniversity，Jinan250006，China)Abstract：UsingFluentsoftware，thispaperdesignstooptimizethermalmanagementsystemofacoach．Theanalysisshowsthatthevehicleatlowspeedhastherefluxphenomenonintheenginecabin．Mostofairheatedbytheairintercoolerandtheradiatorisblownbythefanbacktothesidevent

4、ilationg打liealongthelowerpartofthecabin．Insuchmatter，heatcannotbeeffectivelydissipa—tedoutoftheenginecabin，especiallywhenthevehicleisoperatingatthelowspeedunderhightorque．Thecalculationshowsthatairrefluxhappensbecausetheairisdrivenbythefanbutnotbe-causeairisheatedbytheengine．Afterthes

5、tructureisoptimized，therefluxphenomenongetsbet—ter，meetingthedesigndemandsofthethermalmanagementsystem．KeyWords：HeatManagementSystem；EngineCabin；Fluent；Reflux；Coach引言在后置发动机的客车设计过程中，发动机舱的热管理系统出现的问题至关重要，它直接影响到客车的动力性、可靠性和使用寿命。尤其是公交车在城市中运行时，频繁的刹车、起步，使其长时间在低速、高扭矩工况下运行，发动机舱的热管理系统问题就变得尤为突出，亟

6、待解决。因此，对发动机舱热管理系统合理的设计或改进，确保发动机舱内各个部件的稳定运转是客车前期开发设计阶段的重要环节。但是在传统的客车设计过程中，发动机舱的散热性能往往先采用经验评估的方法来设计，整车定型后再进行风洞试验验证，由于其内部复杂的结构布置，这样就难以很好地表达出发动机舱内部的流动特性，使得数据得不到及时更新，相应就延长了设计周期，增加了成本。2001年，TimothyP．Nobel对汽车发动机舱热管理做了三维的CFD分析，第二年他继续利用CFD的数值计算，成功的完成了对发动基金项目：山东省科技发展计划(2011GGXl0404)：汽车散热器优化设计平台

7、研发作者简介：费洪庆(1988一)男，山东日照人，硕士研究生，主要从事汽车热管理方向的研究。收稿日期：2013一】】一15·26·内燃机与动力装置2014年2月机舱散热性能的改进叫。VivekKumar在2009年运用结合FlowNetworkModeling和CFD的方法，进行了发动机舱的空气流动和散热的研究分析，计算结果和试验数据非常吻合，利用这种混合的分析方法，使得发动机舱散热的分析时间和设计周期大大减少：。与传统设计手段相比，数值模拟计算可对发动机舱热管理系统进行快速评价和方案改进。3。数值模拟计算方法不受风洞试验中洞壁干扰等的限制，避免了风洞试验中的上述

8、瓶颈，易于